染料掺杂的有机电致磷光白光器件研究

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1、上海大学博士学位论文摘要有机电致磷光，自光器件是当前有机发光研究的两大热点。有机电致磷光器件因其最高可达100％的内量子效率而引人关注，有机电致白光器件也因其可能成为新一代全固态照明光源以及背投、液晶显示等背光源而备受瞩目。在本文工作中，制备了一系列磷光／白光器件。从器件结构、发光机理和材料属性等方面出发，研究磷，％／fl光器件中的发光过程、色度稳定性以及发光层之间的能量关系，论文具体内容为：(1)将红色磷光体(Btp)21r(acac)掺杂到三种不同的发光层基质材料TPBi、CBP和Alq中，对比研究不同的基质

2、一掺杂剂匹配对磷光器件发光效率、亮度和色度的影响。比较分析T(Btp)21r(acac)在TPBi基质与CBP基质中发光性能的差异及原因。TPBi基质与CBP基质相比，Btp21r(acac)在其中较高的发光效率主要源于TPBi对发光层中少子一电子较强的传导能力，使得电子有较多机会为Btp2h(acac)分子所俘获，形成激子而高效发光；而CBP基质不能够很好的传导电子，造成电子一空穴在CBP基质内复合发光区域小，生成的CBP激子少，而同时CBP三重态激子扩散长度很大，容易从复合发光区域逸出，从而带走发光能量，造成

3、mp2Ir(acac)在CBP基质中发光效率较低。三种基质材料中，Btp2h(acac)在Alq中发光效率最低。mmlr(acac)掺杂剂和Alq基质之间缺乏合适的能级匹配，以及Alq较短的三线态激子寿命是Btp2Ir(acac)发光效率很低的两个重要原因。对于Btp2珥acac)在TPBi基质中的发光，改变发光层厚度，通过对roll-off电流～发光层厚度曲线分析，探讨了发光层厚度变化影响器件性能的主要原因。对于Btp2Ir(acac)在CBP基质中的发光，由于空穴俘获材料Rubrene的共掺杂，导致了器件发光

4、效率和亮度下降而色度变好这一现象，从Rubrene的材料属性和器件发光过程进行了解释。(2)以BCzVB为蓝色荧光染料、Btp2Ir(acac)为红色磷光染料，共掺杂到CBP基质中，通过改变红色磷光染料Btp2Ir(acac)掺杂浓度，实现了器件的白光发射，从器件发光机理、发光层内的能量关系等方面解释了发光色坐标保持稳定的原因。制备的白光器件在驱动电流变化时，发光色坐标始终保持稳定，从器件中两种染料获取能量的方式和染料本身的发光特性等方面详细讨论了白光器件发光色坐标保持稳定的原因。白光器件的色度稳定性是由CBP基

5、质向Btp2Ir(acael掺杂剂完全的能量传递、荧光染料BCzVB向磷光染料Btp2Ir(aeae)不完全的能量传递和BCzVB十分有效的俘获载流予、完全堵塞了Btp2Ir(acac)分子通过载流子俘获来获取能量这一通道等内在物理过程共同决定的。(3)制备了基于红色磷光染料Btp21r(aeac)和蓝色磷光染料Firpie的单一发光层和双发光层两种结构的磷光_Jfl光器件。在单一发光层结构器件中，研究了两种磷光染料之间的能量关系。在双发光层结构器件中，将spacer薄层插入到红／篮两个发光层之间，研究了两个发光

6、层之间的能量关系和spacer薄层的作用。Btp：Ir(acac)和Firpic共掺杂的单一发光层磷光器件中，Firpic的蓝色磷光几乎被Btp2Ir(acac)的红色磷光完全猝灭，蓝光能量损失殆尽，说明共掺杂体系中Firpic三线态激子直接向Btp2Ir(acac)三线态激子存在非常有效的、近乎完全的能量传递，而且占据主要形式。双发光层磷光／白光器件中，在未插入CBPspacer薄层以前，红／篮两个发光层之间没有能量传递发生；在插入CBPspacer薄层后，器件发光色度相对于原器件发生了明显的红移。这种红移是由

7、于蓝光层中的CBP激子和Firpic激子，经由spacer薄层中的CBP分子，再向红光层中的CBP分子和Btp2Ir(acac)分子发生了两次能量传递所致。关键词：磷光，白光，发光机理，色度稳定性，能量传递Ⅱ上海大学博士学位论文AbstractWhiteorganiclight-emittingdevice(WOLEDs)andphosphorescentorganiclight-emittingdevice饵HOLEDs)archighlightednowadaysintheresearchoforganicl

8、ight-emittingdevice(OLEDs)．PHOLEDshaveattractedmuchinterestsbecauseoftheirhighestinternalquantumefficiencyupto100％，andWOLEDshave牡．celeratedquicklyduetothepotentialtobecomethene’7l，generat